(57)【要約】【課題】外縁に沿って凸部が形成された半導体ウエハを損傷させることなく、確実に保持して搬送できるようにすること。【解決手段】搬送装置１０は、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成された凸部Ｗ２を有する半導体ウエハＷを搬送可能に設けられる。搬送装置１０は、半導体ウエハＷにおける凸部Ｗ２の先端面Ｗ３に面接触する接触体１１と、この接触体１１を支持する基台１２と、先端面Ｗ３に対する接触体１１の接触面積を調整する接触面積調整手段と、接触体１１及び基台１２を搬送する移動手段１４とを含む。接触体１１は、先端面Ｗ３に面接触することで、当該先端面の凹凸に倣って密着して半導体ウエハＷを支持可能な粘性を備えている。接触体１１の平面形状は、先端面Ｗ３の平面形状内に収まる形状に設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成された凸部を有する半導体ウエハの搬送装置であって、
弾性を有するとともに、前記凸部の先端面に面接触することで半導体ウエハを支持可能な粘性を有する接触体及びこれを支持する基台と、前記先端面に対する接触体の接触面積を調整する接触面積調整手段と、前記接触体及び基台を搬送する移動手段とを含み、
前記接触体の平面形状は、前記先端面の平面形状内に収まる形状に設けられていることを特徴とする半導体ウエハの搬送装置。
【請求項２】
前記先端面と接触体との間の空間の圧力を調整可能な圧力調整手段を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の半導体ウエハの搬送装置。
【請求項３】
外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成された凸部を有する半導体ウエハの搬送方法であって、
前記凸部の先端面に面接触することで半導体ウエハを支持可能な粘性を有する接触体及びこれを支持する基台と、前記先端面に対する接触体の接触面積を調整する接触面積調整手段と、前記先端面と接触体との間の空間を減圧可能な圧力調整手段とを用い、
前記接触体を部分的に陥没させる工程と、
前記部分的に陥没された接触体を前記凸部の先端面に接触させて部分的に接触させる工程と、
前記凸部の先端面と接触体との間の空間を減圧する工程と、
前記接触体の部分的な接触から全体的な接触とする工程と、
前記減圧を解除する工程と、
前記基台及び接触体を移動して半導体ウエハを搬送する工程と、
前記半導体ウエハの搬送先で前記接触体を部分的に陥没させて当該接触体と半導体ウエハとを切り離す工程とを備えていることを特徴とする半導体ウエハの搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハの搬送装置及び搬送方法に係り、更に詳しくは、外縁側の厚みを、それ以外の領域の厚みより相対的に大きく形成した半導体ウエハの搬送装置及び搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、半導体ウエハ（以下、単に、「ウエハ」と称する）にあっては、ウエハ直径が大型化する一方、極薄研削が求められる傾向がある。このため、極薄に研削されたウエハの搬送において、ウエハはその自重によって反り返ったような状態で搬送されるため、割れてしまうという不都合がある。ここで、かかる不都合を回避すべく、特許文献１に開示される形態としたウエハが利用される。同文献では、ウエハの外縁側の厚みが、それ以外の領域の厚みより相対的に大きくなるように研削することにより凹部を形成するとともに、ウエハの外縁に沿って凸部を形成することで補強材の役目をし、ウエハが損傷することを防止できるようになっている。
【０００３】
ところで、ウエハを搬送する装置としては、例えば、特許文献２に開示されている。同文献では、前述のような反り返りを防止するために、ウエハ全面を吸着面で吸着保持して搬送するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９３７９号公報
【特許文献２】特開２００３−１３３３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献２のような搬送装置で特許文献１のような凹部及び凸部が形成されたウエハを保持する場合、前記凹部と吸着面との間の空間が負圧になって当該ウエハが割れてしまう、という不都合がある。
更には、ウエハにおける凸部の先端面には微細な凹凸が形成されているため、当該先端面と吸着面との間からエアリークを生じてしまい、搬送時に充分な吸着力が得られずにウエハが落下してしまう、という不都合もある。
【０００６】
［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、外縁に沿って凸部が形成されたウエハを損傷させることなく、確実に保持して搬送することができる半導体ウエハの搬送装置及び搬送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成された凸部を有する半導体ウエハの搬送装置であって、
弾性を有するとともに、前記凸部の先端面に面接触することで半導体ウエハを支持可能な粘性を有する接触体及びこれを支持する基台と、前記先端面に対する接触体の接触面積を調整する接触面積調整手段と、前記接触体及び基台を搬送する移動手段とを含み、
前記接触体の平面形状は、前記先端面の平面形状内に収まる形状に設けられる、という構成を採っている。
【０００８】
本発明において、前記先端面と接触体との間の空間の圧力を調整可能な圧力調整手段を更に備える、という構成も好ましくは採用される。
【０００９】
また、本発明の搬送方法は、外縁側の厚みをそれ以外の領域の厚みより大きくすることで当該外縁に沿って形成された凸部を有する半導体ウエハの搬送方法であって、
前記凸部の先端面に面接触することで半導体ウエハを支持可能な粘性を有する接触体及びこれを支持する基台と、前記先端面に対する接触体の接触面積を調整する接触面積調整手段と、前記先端面と接触体との間の空間を減圧可能な圧力調整手段とを用い、
前記接触体を部分的に陥没させる工程と、
前記部分的に陥没された接触体を前記凸部の先端面に接触させて部分的に接触させる工程と、
前記凸部の先端面と接触体との間の空間を減圧する工程と、
前記接触体の部分的な接触から全体的な接触とする工程と、
前記減圧を解除する工程と、
前記基台及び接触体を移動して半導体ウエハを搬送する工程と、
前記半導体ウエハの搬送先で前記接触体を部分的に陥没させて当該接触体と半導体ウエハとを切り離す工程とを備える、という方法を採っている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ウエハにおける凸部の先端面だけに接触体を接触させてウエハを保持することができる。これにより、従来のようにウエハに形成された凹部内が負圧となることを抑制でき、搬送中のウエハの割れや損傷を防止することが可能となる。また、接触体が弾性を有することで、当該接触体が凸部の先端面における凹凸に倣うとともに、その粘性で密着するので、接触体と凸部との間からのエアリークを回避することができ、ウエハを確実に保持することが可能となる。
【００１１】
また、圧力調整手段により凸部先端面と接触体との間の空間の圧力調整を行うので、これらの密着性をより一層高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る搬送装置の部分断面図。
【図２】図１の概略Ａ矢視図。
【図３】図１の要部拡大断面図。
【図４】接触体の接触面積を減少させた状態を示す図３と同様の断面図。
【図５】接触体とウエハとが部分的に接触した状態を示す図３と同様の断面図。
【図６】接触体とウエハとが全体的に接触した状態を示す図３と同様の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１には、実施形態に係る搬送装置の概略正面断面図が示されている。この図において、搬送装置１０は、弾性を有するとともに、ウエハＷに面接触可能な接触体１１と、この接触体１１を支持する基台１２と、これら接触体１１と基台１２とを移動することでウエハＷを搬送可能な移動手段１４とを備えて構成されている。ここで、移動手段１４は、自由端側に保持チャック１４Ａを有する多関節型のロボット等からなり、例えば、特開２００７−１４９９２８に開示されたロボット本体２０や汎用の多関節型のロボット等を採用することができるため、詳細な説明は省略する。
【００１５】
前記ウエハＷは、図１中上面側が研削されることで形成された凹部Ｗ１と、この凹部Ｗ１の外周に連なる凸部Ｗ２とを備えている。従って、凸部Ｗ２は、ウエハＷの外縁側の厚みを、それ以外の領域の厚みより大きくすることでウエハＷの外縁に沿って形成され、閉ループ状の平面形状に設けられる。なお、凸部Ｗ２の先端面（図１中上面）Ｗ３には、図示省略した微細な凹凸が形成される。
【００１６】
前記接触体１１は、弾性を有するとともに、先端面Ｗ３の平面形状内に収まる閉ループ状の平面形状に設けられている。接触体１１の接触面１１Ａは、先端面Ｗ３に面接触することで、当該先端面Ｗ３の凹凸に倣って密着し、ウエハＷを支持可能な粘性を備えている。具体的には、接触体１１は、粘着性、可撓性、耐熱性、弾性等に優れたシリコーン系、ウレタン系、アクリル系、フッ素系のエラストマーを素材としたシート状部材を用いて構成されている。接触体１１の面内において、後述する貫通孔に重なる位置には孔１１Ｂが形成されている。なお、この接触体１１は、本出願人によって出願された特願２００６−３０４３６６号に開示され、密着層として開示されたものと実質的に同一のものを利用することができる。
【００１７】
前記基台１２は、図２にも示されるように、平面視略円形をなすプレート部材１２Ａと、このプレート部材１２Ａを支持するフレーム１２Ｂとを備え、フレーム１２Ｂの基部側には、保持チャック１４Ａを嵌め込み可能なチャックホルダ１２Ｃが設けられ、フレーム１２Ｂが移動手段１４に支持されるようになっている。プレート部材１２Ａは、図１及び図３に示されるように、外周に位置して平面視略リング状に設けられるとともに、接触体１１と同一の外径に設定された外周壁１７と、この外周壁１７の内側で平面視略リング状に設けられるとともに、接触体１１と同一の内径に設定された内周壁１８と、プレート部材１２Ａの下面側から下向きに突出するとともに、下端位置が外周壁１７及び内周壁１８の下端位置と略同一平面上に位置する高さの複数の突起２０とを備えている。
【００１８】
前記外周壁１７及び内周壁１８の下端面には、接触体１１が固定され、この状態で、突起２０の各下端に接触体１１が当接する。これにより、プレート部材１２Ａと接触体１１との間に空間Ｃ１が形成されることとなる。この空間Ｃ１は、図３に示されるように、プレート部材１２Ａの少なくとも一箇所に形成された接触面積調整手段としての第１の貫通孔２２に連通している。第１の貫通孔２２は、第１の電磁バルブＶ１を介して加圧ポンプ及び減圧ポンプに接続されている。
【００１９】
また、プレート部材１２Ａの図１及び図２中右端寄りに位置する大径突起２０Ａは、上下に貫通して孔１１Ｂに連通する圧力調整手段としての第２の貫通孔２６が形成されている。第２の貫通孔２６は、第２の電磁バルブＶ２を介して加圧ポンプ及び減圧ポンプに接続されている。なお、大径突起２０Ａの高さは、突起２０の高さより僅かに低く形成されている。
【００２０】
次に、前記搬送装置１０によるウエハＷの搬送方法について説明する。
【００２１】
先ず、図４に示されるように、電磁バルブＶ１を動作し、第１の貫通孔２２を通じて減圧ポンプにより空間Ｃ１内を減圧し、接触体１１が空間Ｃ１内に陥没するように変形させる。これにより、接触面１１Ａの面積が凹状に陥没した領域分縮小することとなる。その後、移動手段１４を作動して基台１２及び接触体１１を移動させ、陥没された接触体１１を先端面Ｗ３に接触させて部分的に接触させる（図５参照）。このとき、先端面Ｗ３と接触体１１との間に空間Ｃ２が形成される。
【００２２】
図５に示される状態において、第２の電磁バルブＶ２を動作し、貫通孔２６を通じて減圧ポンプにより空間Ｃ２内を減圧させる。このとき、大径突起２０Ａの高さが突起２０の高さより僅かに低く形成されているため、空間Ｃ２内の減圧が阻害されることはない。そして、空間Ｃ２内が図示しない減圧センサによって所定圧力になったと検知されると、第１の電磁バルブＶ１が動作して減圧を解除すると、接触体１１が先端面Ｗ３に対して全体的に接触し、当該接触体１１と先端面Ｗ３とが密着することとなる（図６参照）。このとき、電磁バルブＶ１を動作し、第１の貫通孔２２を通じて加圧ポンプにより空間Ｃ１内を加圧して接触体１１と先端面Ｗ３との密着を補助するように制御してもよい。そして、所定時間経過後、第２の電磁バルブＶ２の動作によって空間Ｃ２（実際にはなくなっている）内の減圧を解除する（解除しなくてもよい）。接触体１１と密着されたウエハＷは、移動手段１４によって図示しない別工程等に搬送される。搬送先において、第１の電磁バルブＶ１を動作させ、減圧ポンプにより空間Ｃ１内を減圧し、接触体１１が空間Ｃ１内に陥没するように変形させることで（図５参照）、接触体１１とウエハＷとの密着が解除され、移動手段１４によってウエハＷから接触体１１が切り離されて搬送が完了する。なお、ウエハＷから接触体１１を切り離すときに、第２の電磁バルブＶ２を動作させ、加圧ポンプにより孔１１Ｂから気体を噴出して接触体１１とウエハＷとの切り離しを補助するように制御してもよい。
【００２３】
従って、このような実施形態によれば、接触体１１の平面形状を先端面Ｗ３の平面形状内に収まる形状に設けるとともに、接触体１１の粘着性により当該接触体１１と先端面Ｗ３とを密着するので、凹部Ｗ１内を負圧とすることなくウエハＷを搬送でき、当該負圧に起因するウエハＷの割れ等を防止することが可能となる。また、接触体１１を弾性を有する構成としたため、先端面Ｗ３に微細な凹凸が形成されていたとしても、接触体１１と先端面Ｗ３との密着性を良好に維持してウエハＷを安定して搬送することが可能となる。
【００２４】
以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００２５】
例えば、ウエハＷは、シリコンウエハや化合物ウエハであってもよい。
【００２６】
また、移動手段１４は、駆動制御できるものであれば特に限定されることはなく、エアシリンダや油圧シリンダ等によって構成してもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１０  搬送装置
１１  接触体
１２  基台
１４  移動手段
２２  第１の貫通孔（接触面積調整手段）
２６  第２の貫通孔（圧力調整手段）
Ｗ  半導体ウエハ
Ｗ２  凸部
Ｗ３  先端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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